انتخاب پمپ برج خنک کن بر اساس دو پارامتر دبی آب در گردش و مجموع هد آب به دست می آید. دبی آب در گردش عبارتست از مقدار حجم آب در واحد زمان که در مدار برج خنک کننده به گردش در می آید و هد به معنی اختلاف فشار لازم برای به جریان انداختن آب درون مدار برج خنک کننده می باشد.
انتخاب صحیح پمپ و رعایت اصول لوله‌کشی برج خنک کننده و تجهیزات بسیار مهم می باشد و در صورت طراحی نامناسب مشکلات شدیدی به وجود خواهد آمد. بنابراین در این مقاله از سایت بادران تهویه صنعت نکات صحیح انتخاب پمپ برج خنک کن و لوله کشی صحیح آن را بررسی خواهیم کرد.
روش انتخاب پمپ برج خنک کن
بهترین راه برای تعیین مقدار دبی مورد نیاز در مدار برج خنک کننده استفاده از کاتالوگ برج خنک کننده و مقدار اعلام شده برای آن ظرفیت می باشد. در صورتی که از چیلر استفاده می کنید به ازای هر تن تبرید چیلر 3 gpm دبی در چیلر تراکمی و 3.5 gpm دبی در چیلر حذبی در نظر بگیرید. همیشه باید توجه داشته باشید که هر برج خنک کننده برای فعالیت موثر دارای یک حد مجاز دبی مینیمم (Minimum Flow Rate) و دبی ماکزیمم (Maximum Flow Rate) می باشد.
به جریان انداختن دبی کمتر از حد مجاز دبی مینیمم در برج خنک کننده موجب عدم توزیع آب مناسب و در نتیجه فرار هوا و عدم کارایی برج خنک کننده خواهد شد. همینطور به جریان انداختن دبی بیش از حد مجاز موجب به اصطلاح خفگی در برج خنک کنند خواهد شد و دبی زیاد اجازه عبور مناسب هوا و تماس با آب را نخواهد داد و عملکرد برج خنک کننده را به شدت مختل خواهد کرد. در حقیقت آنچه میزان دبی را تعیین می کند، میزان water loading (بار آبی) در طراحی برج خنک کننده و پکینگ برج خنک کننده می باشد.
به طور مثال برای یک برج خنک کننده 100 تن معمول با اتصالات ورود و خروج 4 اینچ، دبی مینیمم تقریبا برابر 250 gpm و دبی ماکزیمم برابر 400 gpm می باشد. بنابراین حتماً در این برج خنک کننده باید مقدار دبی در بازه اعلام شده جریان داشته باشد تا برج خنک کننده با ظرفیت واقعی خود عمل کند. در صورتی که ظرفیت برج خنک کننده انتخاب شده با دبی آب مورد نظر متناسب نباشد، باید با طراحی لوپ در لوله کشی و تعبیه بای پس (Bypass)، دبی مورد نیاز در برج خنک کننده (Required Flow Rate In The Cooling Tower) را تأمین کنید.
برای این مورد و مشاوره در مورد انتخاب دبی و انتخاب پمپ برج خنک کن با کارشناسان شرکت بادران تهویه صنعت تماس حاصل فرمایید.
میزان افت فشار آب پمپ برج خنک کننده
برای محاسبه میزان افت فشار آب در سیستم مدار برج خنک کننده، از یک فرمول و قانون معیّنی استفاده می شود. بر این اساس، مقدار هد و افت فشار آب در سیستم مدار برج خنک کننده شامل (هد برج خنک کننده + هد تجهیزات متصل شده به برج خنک کننده مانند چیلر + هد طولانی ترین مسر لوله کشی) می باشد. براساس یک قانون سر انگشتی برای چیلر بیان می شود که (مقدار طول مسیر رفت از کندانسور تا برج خنک کننده به واحد فوت ضرب در 0.075 + ارتفاع لوله ورودی برج خنک کننده از تشت به واحد فوت = هد مورد نیاز به واحد فوت). قانون ذکر شده، یک قانون عمومی است و برای جلوگیری از اشتباه بهتر است به صورت دقیق تر به محاسبه بپردازید.
در نظر داشته باشید برای هد مسیر لوله‌کشی، باید طولانی‌ترین مسیر را در نظر بگیرید. همچنین ارتفاع مسیر لوله‌کشی را محاسبه کنید تعداد زانویی ها یا تغییر سایز لوله ها را حتماً بررسی کنید. افت فشار مدار آب در برج خنک کننده و در دستگاه مقصد (چیلر یا تجهیزات دیگر) را از کاتالوگ شرکت سازنده بدست آورید. اکنون با جمع این اعداد به هد کلی می‌رسیم و در نهایت بهتر است ضریب اطمینانی برای آن در نظر بگیرید.
جهت مشاوره در زمینه انتخاب پمپ برج خنک کن می‌توانید با کارشناسان شرکت بادران تهویه صنعت تماس حاصل فرمایید.
نمودار انتخاب پمپ برج خنک کننده
با در دست داشتن هد و دبی آب می توانید از روی نمودار انتخاب پمپ (نمودار بالا)، پمپ متناسب با کاربری خود را انتخاب کنید. در این ارتباط نرم افزارهای مختلفی هم وجود دارد که می توانید به آن دسترسی داشته باشید. با ذکر مثال به انتخاب پمپ برج خنک کن می پردازیم.
پس از محاسبات هیدرولیکی می‌خواهیم پمپ زمینی برای برج خنک کننده خود انتخاب کنیم که دبی 50 متر مکعب در ساعت و هد 29 متر آب را تأمین کند. برای انتخاب پمپ گریز از مرکز به منحنی های شرکت پمپیران مراجعه می کنیم.
با مشخصات ذکر شده دو انتخاب داریم:
- پمپ 315-65 با سرعت 1450 دور بر دقیقه
- پمپ 160-50 با سرعت 2900 دور بر دقیقه
برای انتخاب پمپ برج خنک کن دقت داشته باشید با توجه به اینکه استهلاک پمپ در دورهای بالا بیشتر است، اگر کارکرد پمپ و سیستم به صورت مداوم است از پمپ گزینه 1 استفاده کنید و در صورتیکه کارکرد پمپ و سیستم به صورت فواصل زمانی است، از پمپ گزینه دوم استفاده نمایید.
نکات مهم انتخاب پمپ کولینگ تاور
- ناحیه مکش پمپ را درست طراحی کنید تا حباب های هوا به پمپ وارد نشود، زیرا عمر آن را به شدت کاهش می دهد. البته که آب در گردش برج خنک کننده پر از هوا می باشد. بنابراین باید بیشتر دقت کنید و مطمئن شوید که هیچگونه اختلاف فشار ناگهانی میان برج و مکش پمپ بوجود نیاید که در این صورت هوا وارد پمپ شده و شفت آن را از بین می برد.
- لوله‌ها به صورت هم مرکز نصب شود
- شیرها، آشغالگیرها و اتصالات بهتر است در مسیر خروج پمپ قرار گیرند
- به فشار منفی که معمولاً در ناحیه مکش پمپ بوجود می آید دقت کنید. یک یا دو psi فشار معمول و طبیعی است و مشکلی نیست. فقط در نظر داشته باشید که اگر فشار منفی زیاد بود و همزمان دما هم بالا رفت موجب کاویتاسیون خواهد شد.
- بروی ناحیه مکش، گِیج نصب کنید تا از فشار منفی مطلع شوید
واتر لگ در انتخاب پمپ برج خنک کن
اتفاقی که برخی مواقع بر اثر طراحی نامناسب می افتد، این است که پی از خاموش کردن پمپ برج خنک کننده سر ریز می کند. این مشکل با طراحی یک واتر لگ (water leg) برطرف خواهد شد. مطابق شکل، لوله‌کشی را طراحی و اجرا نمایید. سپس طول مناسب واتر لگ را بر اساس میزان دبی و طول لوله‌کشی بدست آورید.
- تمام لوله های افقی پس از خروج پمپ باید پایین تر از ناحیه سر ریز برج خنک کننده باشد
- در مسیر پس از خروج از پمپ شیر یکطرفه بگزارید تا آب برنگردد
- طراحی و طول مسیر لوله خروج پمپ را بر اساس ASHRAE 90.1-2010 طراحی کنید
- وجود رسوب و فولینگ فاکتور را در طول زمان در مسیر لوله‌کشی در نظر بگیرید؛ اضافه نمودن 5 تا 10 فوت ضریب اطمینان کفایت می کند.
جهت مطالعه بیشتر در مورد انتخاب پمپ برج خنک کننده به مطالب “محاسبه هد پمپ برج خنک کننده“ و “کاویتاسیون در پمپ برج خنک کننده“ مراجعه فرمایید.
